KR101080832B1 - 변좌 내장식 소변 분석 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템은 변좌에서 착석자의 양 다리 사이 측 국소 영역에 형성된 변좌 내장식 소변 분석 시스템으로서, 스트립의 투입 여부를 센싱하여 상기 스트립을 상기 변좌 내부로 인입시키는 투입 모듈; 상면에서 길이 방향을 따라 함입 형성된 수용 홈을 포함하여 상기 수용 홈에 상기 투입 모듈에 의해 인입된 상기 스트립을 수용하는 캐리어와, 상기 캐리어가 변기 내 소변 배출 부위로 인출되어 소변을 채취한 후 상기 변좌 내부로 인입되도록 상기 캐리어에 슬라이딩 구동력을 제공하는 이송부로 이루어진 이송 모듈; 상기 캐리어가 상기 변좌 내부로 인입되는 동안 상기 검출 패드의 색 변화를 분석하는 컬러 센서를 포함한 분석 모듈; 상기 투입 모듈의 하측에 내장 형성되어 상기 변좌 내부로 인입된 상기 스트립을 상기 변좌 외부로 배출시키는 배출 모듈; 상기 변좌 내부를 세척하고 건조시키는 세정 모듈; 상기 스트립이 상기 변좌 내부로 투입되어 소변을 채취한 후 상기 검출 패드를 분석하고 상기 스트립을 배출 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

변좌 내장식 소변 분석 시스템{Urinalysis System}

본 발명은 변좌 내장식 소변 분석 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세히는 착석한 사용자를 기준으로 변좌의 전방 측 국소 영역에 스트립을 변좌 내부로 인입시키는 투입 모듈과, 변좌 내부에 배치되어 인입된 상기 스트립을 수용하되 변기 내 소변 배출 부위로 인입 및 인출 가능하게 형성된 캐리어와 상기 캐리어에 구동력을 제공하는 이송부로 이루어진 이송 모듈, 상기 캐리어의 상측에 형성되어 상기 검출 패드의 색 변화를 분석하는 분석 모듈, 상기 스트립을 상기 스트립 배출구를 통해 변좌 외부로 배출시키는 배출 모듈, 변좌 내부를 세척하고 건조시키는 세정 모듈을 밀집 설치함으로써 스트립의 이송 거리를 최소화하여 보다 간편하고 안정적으로 소변 분석 과정을 진행할 수 있도록 하는, 변좌 내장식 소변 분석 시스템에 관한 것이다.

소변은 신장에서 혈액을 거른 뒤 나오는 노폐물로서 여러 대사 산물이 포함되어 있다. 이러한 소변을 검사함으로써 요로계의 이상뿐만 아니라 전신적인 내분비 및 대사 질환에 대한 정보도 알 수 있다. 또한 소변은 다른 검체에 비하여 비 침습적으로 환자에게 부담이 가지 않는 방법으로 채취할 수 있어서 소변 검사는 의료 현장에서 매우 중요한 역할을 한다.

이러한 소변 검사는 각종 질병을 진단할 수 있다는 큰 장점에 비해 매우 간단한 과정으로 이루어지기는 하나 병원을 방문하여 검사를 해야 하기 때문에, 바쁜 현대인에게는 번거롭다는 단점이 있어 정기적인 검사가 원활히 이루어지지 않는다는 문제가 있었다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 한국 등록 특허 제 10-0972622호 '소변 검사 장치'가 개시되어 있는 것을 알 수 있다.

상기 기술은 스트립이 삽입되는 스트립 삽입구와 변기에 고정되어 삽입된 스트립을 특정 위치로 이송하는 스트립 이송모듈과, 상기 스트립 이송모듈의 단부에 탈착 가능하게 결합되어 이송된 스트립을 가이드하고 소변을 채집하는 스트립 가이드부재, 상기 스트립 이송모듈의 일 측에 결합되어 소변과 반응된 스트립의 색을 측정하는 스트립 검사모듈, 상기 스트립 이송모듈에 결합되어 상기 스트립 이송모듈 및 스트립 가이드부재의 내부를 세척하는 내부세척모듈을 구비하여, 사용자가 병원에 방문하지 않고도 언제든지 가정이나 공공기관 등의 화장실 변기에 설치된 소변 검사 장치를 이용하여 소변을 검사할 수 있도록 함으로써 소변 검사를 통해 당뇨를 비롯한 여러 가지 질병을 조기에 발견할 수 있도록 한다.

그러나 상기 기술은 사용자의 소변을 채집하는 상기 스트립 가이드부재가 변기의 내측 상단에 고정 부착되어 있어 사용자의 소변을 채집하기 매우 어렵다. 즉, 남성의 경우 변기에 착석한 상태에서 소변 배출 방향을 조절하여 상기 스트립에 소변이 닿도록 할 수 있다고는 하나 이는 매우 번거로울 뿐만 아니라 소변이 튀거나 주변 부위에 다량 묻는 등 위생적으로도 많은 문제가 있고, 여성의 경우에는 신체 구조 상 소변이 변기의 내측 상단에 부착된 스트립에 접촉되도록 하는 것이 사실상 불가능하다.

또한, 소변과 반응된 스트립 자체가 레일과 같은 구성 요소들을 따라 긴 거리를 이동하도록 설계되어 상기 스트립에 부착 형성된 검출 패드가 이동 과정에서 손상될 수 있고 이로 인해 검사 결과에 오류가 발생할 가능성이 있어 사용자에게 신뢰를 줄 수 없을 뿐만 아니라, 기계 자체의 고장 가능성이 매우 높아 가정 내 설치되어 정기적으로 장기간 사용되어야 하는 장치의 수명을 단축시킬 수 있다는 문제점이 있다.

따라서 상기 기술한 문제점을 개선하여 사용자의 소변이 용이하게 채취될 수 있도록 하고 소변이 채취된 검출 패드를 부착한 스트립의 이동 거리를 단축시켜 보다 편리하고 간단한 과정으로 간편하고 정확하게 소변 검사를 시행할 수 있도록 하는 보다 신규하고 진보한 변좌 내장식 소변 분석 시스템을 제공할 필요성이 대두되는 실정이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 변좌의 전방 측 국소 영역에 소변 검사 장치의 구성 요소를 밀집 형성하여 캐리어의 이동 거리를 최소화함으로써 소변 분석의 오류를 예방하고 소변 분석 프로세스를 간소화할 뿐만 아니라 장치의 내구성을 증강시키도록 하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 검출 패드에 소변이 채취된 후 스트립을 변좌 내부로 인입시킨 상태에서 검출 패드에 소변이 충분히 흡수될 수 있도록 하는 시간을 보장하여 보다 정확한 소변 분석 결과를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 소변 분석 시스템을 장기간 사용하지 않을 경우 주기적으로 변좌 내부를 세정할 수 있도록 하여 추후 검사 시 보다 정확한 소변 분석 결과를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은, 분석 존 내에 검출 패드가 포함되도록 스트립의 미세 위치를 정확하게 조절하여 더욱 정확한 소변 분석이 가능토록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템은, 상기 변좌의 국소 영역에서 변기 내 소변 배출 부위로 돌출 연장된 하우징; 스트립의 투입 여부를 센싱하여 상기 스트립을 투입 경로를 통해 상기 변좌 내부로 인입시키는 투입 모듈; 상기 투입 모듈에 의해 상기 변좌 내부로 인입된 상기 스트립의 일부를 수용하기 위해 상면 일 측에서 길이 방향을 따라 함입 형성된 수용 홈을 포함한 캐리어와, 상기 캐리어가 상기 변좌 내부에서 상기 하우징을 통해 변기 내 소변 배출 부위를 향해 인출되어 소변을 채취한 후 상기 변좌 내부로 인입되도록 상기 캐리어에 슬라이딩 구동력을 제공하는 이송부로 이루어진 이송 모듈; 상기 스트립에 부착된 검출 패드의 색 변화를 분석하는 컬러 센서를 포함한 분석 모듈; 상기 투입 모듈의 하측에 내장 형성되어 상기 스트립을 상기 투입 경로와 별개의 배출 경로를 통해 상기 변좌 외부로 배출시키는 배출 모듈; 상기 변좌 내부를 세척하고 건조시키는 세정 모듈; 상기 스트립이 상기 변좌 내부로 투입되어 소변을 채취한 후 상기 스트립을 인입시키며 상기 검출 패드를 분석하고 상기 스트립을 배출 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스트립은 복수 개의 검출 패드가 부착된 패드부와 상기 검출 패드가 부착되지 않은 여백부를 포함하여 형성되고, 상기 캐리어는 상기 투입 모듈에서 상기 투입 경로의 끝단과 이격 공간을 사이에 두고 수평 형성되되 상기 스트립의 패드부만을 수용하며, 상기 여백부는 소변이 채취된 상태의 상기 스트립이 상기 이송 모듈에 의해 인입되었을 시 상기 이격 공간 내에 위치되는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 배출 모듈은 상기 이격 공간의 상부에 형성되되 샤프트를 매개로 경로 변경 모터와 연결되어 회동하는 회전축과, 상기 회전축에서 상기 샤프트와 수직하게 일 측으로 연장된 연장부로 이루어져, 상기 회전축이 회동함으로써 상기 연장부가 상기 이격 공간 하부를 향해 하강 회동되는 배출 레버와, 상기 이격 공간의 하부에 구비되되 사이에 스페이스가 형성되도록 이격 배치된 한 쌍의 롤러로 이루어져 배출 모터의 회전 구동력에 의해 양 롤러가 회전하면서 하강 회동된 상기 배출 레버에 의해 상기 배출 경로로 가이드된 상기 스트립의 여백부가 상기 스페이스에 삽입되어 상기 스트립이 변좌 외부 측으로 배출 이동되도록 하는 배출 롤러로 이루어져, 상기 배출 레버가 상기 여백부를 상기 스페이스 측으로 가이드함에 따라 상기 스트립이 상기 투입 경로와 다른 상기 배출 경로를 통해 상기 변좌 외부로 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 컨트롤러는 상기 변좌 외부로 인출되어 상기 스트립에 소변이 채취된 상태의 상기 캐리어를 임시 인입시키되 상기 배출 모듈 및 상기 분석 모듈이 작동되지 않도록 제어하고 타이머에 의해 기 설정된 시간 후 다시 상기 캐리어를 임시 인출시키는 오염 방지 모듈을 포함하여, 상기 캐리어가 상기 변좌 내부에 인입된 상태에서 상기 검출 패드에 소변이 흡수되도록 하여 상기 검출 패드에 변기 내 물이 튀어 채취된 소변이 희석되지 않도록 함과 동시에 상기 배출 모듈 및 상기 분석 모듈의 작동을 위해 상기 캐리어를 웨이팅 상태로 세팅하는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 분석 모듈은 상기 컬러 센서에 의해 분석되기 위해 상기 검출 패드가 위치되어야 하는 영역인 분석 존과, 상기 분석 존의 양 측단 부위에 형성되어 상기 검출 패드가 상기 분석 존에 포함되었는지 여부를 센싱해 감지 신호를 생성하는 검출 패드 감지 센서를 추가로 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 검출 패드의 길이를 저장한 검출 패드 길이 DB와 상기 검출 패드 간의 간격을 저장한 거리 DB 및 상기 배출 롤러의 직경을 저장한 직경 DB를 포함하되 상기 각 DB에 저장된 데이터를 바탕으로 상기 일 검출 패드가 상기 분석 존에 포함된 위치를 기준으로 상기 타 검출 패드가 상기 분석 존에 포함될 수 있도록 상기 배출 모터의 회전수를 계산하여 저장한 회전수 DB와, 상기 감지 신호를 전송받으면 일정 시간 배출 모터 작동을 정지시킨 후 상기 회전수 DB의 회전수 정보에 따라 상기 배출 모터를 작동시킨 후 상기 감지 신호가 다시 전송될 때까지 상기 배출 모터의 회전을 차등 제어함으로써 상기 스트립의 이동을 미세 조정하는 배출 모터 미세 제어부로 이루어진 위치 보정 제어 모듈을 추가로 포함하여, 상기 분석 존을 기준으로 상기 각 검출 패드의 위치를 미세하게 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 컨트롤러는 상기 세정 제어 모듈이 작동된 후 주기적으로 상기 세정 제어 모듈이 작동되도록 제어하는 주기 세정 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 본 발명에 따른 소변 분석 시스템을 이용하여 소변을 분석하는 방법으로서, 사용자에 의해 투입된 스트립을 센싱하여 스트립을 변좌 내부로 인입시켜 스트립의 패드부를 캐리어에 안착시키는 제 1 단계; 슬라이딩 구동 방식으로 캐리어가 변기 내 소변 배출 부위로 인출되어 소변을 채취 하는 제 2 단계; 경로 변경 모터를 작동시켜 상기 배출 레버를 이격 공간 하부로 회동시키는 제 3 단계; 소변이 채취된 스트립이 수용된 캐리어를 변좌 내부으로 인입시킴과 동시에 배출 모터를 작동시켜 배출 롤러에 스트립을 삽입하는 제 4 단계; 배출 모터 및 배출 롤러를 이용해 스트립을 변좌 외부 측으로 이동시키면서 분석 모듈을 작동시켜 복수 개의 검출 패드를 순차적으로 분석하는 제 5 단계; 변좌 내부를 세정하는 제 6 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 제 2 단계와 제 3 단계 사이에는 소변이 채취된 스트립을 수용한 캐리어를 변좌 내부로 임시 인입시키고 인입된 상태를 일정 시간 유지시킴으로써 검출 패드가 변좌 주변의 이물질에 영향을 받지 않는 상태에서 소변을 흡수할 수 있도록 하는 캐리어 임시 인입 단계; 검출 패드의 흡수가 완료된 스트립을 수용한 캐리어를 변기 내 소변 배출 부위로 임시 인출시켜 캐리어를 소변 분석 및 스트립 배출을 위한 웨이팅 상태로 세팅시키는 세팅 단계;가 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템에 따르면,

1) 변좌 일 측에 소변 분석을 위한 각 모듈들이 밀집 형성되어 있어 스트립의 이동 거리가 최소화되어 검사 과정이 간편하고,

2) 검사의 오류를 줄이며,

3) 기계의 내구성을 증강시킴과 동시에,

4) 검출 패드에 소변이 위생적으로 충분히 흡수될 수 있도록 하는 시간을 보장하여 더욱 정확한 소변 검사가 가능토록 할 뿐만 아니라,

5) 검출 패드 위치를 미세하게 보정함으로써 보다 정확하게 분석할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1a는 본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템의 일실시예를 나타낸 사시도.
도 1b는 본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템의 일 실시예를 다른 방향에서 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 소변 분석 장치의 기본적인 구성을 나타낸 일 측면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 소변 분석 장치의 전면 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 소변 분석 장치의 타 측면 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 소변 분석 장치의 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 컨트롤러의 구성 및 소변 분석 시스템을 이용해 소변을 분석하는 방법을 나타낸 순서도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1a는 본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템의 일 실시예를 다른 방향에서 도시한 사시도이다.

도 1a 내지 도 1b를 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템은 일반적으로 사용되는 변좌(10)에서 사용자가 변좌(10)에 앉은 것을 기준으로 사용자의 전방 측, 즉 일반적으로 비데 노즐이 설치되는 측의 대향 측, 다시 말해 변좌 중 사용자가 착석한 상태에서 사용자의 양 다리 사이 영역 - 이를 국소 영역(3)이라 칭함 - 에 소변을 분석하는 구성을 밀집 내장한 것으로, 이 때 변좌(10)는 국소 영역(3) 내부에 일정 수준의 빈 공간을 구비하여 각 구성들이 설치될 수 있도록 해야 할 것이다.

이러한 소변 분석 시스템은 흔히 병원에서 기초 검사로 시행하는 소변 검사를 가정이나 병원, 공공이용시설 등에서 손쉽게 자가 진단으로 자신의 기초적인 건강 상태를 체크할 수 있도록 하기 위한 것으로, 소변 검사 수단, 즉 복수 개의 검출 패드(2)가 부착된 스트립(strip)(1)에 소변을 적셔 상기 검출 패드(2)의 색 변화를 분석하는 방법을 이용하여 사용자의 건강 상태를 진단하되, 스트립(1)의 이동 거리를 단축하고 그에 따라 검사 과정을 간소화하여 검사 시간을 단축함과 동시에 기계의 오작동 및 진단 오류를 최소화하도록 설계된 것이다.

각 구성의 상세한 설명에 앞서 본 발명에 따른 소변 분석 시스템의 기본적인 프로세스를 간략하게 설명하면, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 국소 영역(3)에서 변좌(10)의 외측 둘레면 일 측에 관통 형성된 스트립 투입구(11)에 스트립(1)을 투입하면 각종 모터 및 롤러 등의 작동으로 인해 상기 스트립(1)을 수용한 캐리어(31)가 변기 내측 소변 배출 부위, 즉 사용자가 변좌(10)에 앉은 상태에서의 사용자 측으로 인출되어 일정 시간 유지됨으로써 복수 개의 검출 패드(2)에 사용자의 소변이 충분히 적셔질 수 있도록 하고, 그 후 상기 스트립(1)을 다시 변좌(10) 내부로 인입시켜 각각의 검출 패드(2)의 색 변화를 감지하여 건강 상태를 파악한다. 추가적으로 별도로 구비된 디스플레이 장치 등을 이용해 분석 결과를 디스플레이함으로써 사용자가 바로 확인할 수 있도록 할 수 있다.

검출 패드(2) 분석 과정 후, 바람직하게는 분석 과정과 동시에 상기 스트립(1)을 스트립 배출구(12)로 배출시키고, 그 후 검사 시 소변 등으로 인해 오염된 시스템 내부를 세척 및 건조시킴으로써 본 발명에 따른 소변 분석 시스템을 이용한 소변 검사 프로세스가 종료된다.

상술한 바와 같이 국소 영역(3)에 각 구성이 밀집됨에 따라 스트립(1)의 이동거리가 최소화되어 소변 검사가 이루어짐에 따라 사용자는 스트립(1)을 변좌 내부로 삽입하는 것만으로 빠르고 간편하게 소변 검사를 실시할 수 있으며, 스트립(1)이 소변 검사에 이용되고 난 후 변좌(10) 외부로 배출되도록 함으로써 보다 위생적이고 안정적으로 소변 분석 시스템을 이용할 수 있는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 소변 분석 장치의 기본적인 구성을 나타낸 일 측면 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 소변 분석 장치의 전면 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 소변 분석 장치의 타 측면 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소변 분석 장치의 분해 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 소변 분석 장치는 변좌(10) 내부에 삽입 설치되는 것으로서 투입 모듈과 이송 모듈, 분석 모듈(40), 배출 모듈, 세정 모듈 및 컨트롤러(100)로 이루어져 있다.

각 구성의 설명에 앞서, 소변 분석에 이용되는 스트립(1)은 검출 패드(2)가 부착된 패드부(1a)와 검출 패드(2)가 부착되지 않은 여백부(1b)로 이루어지는바, 상기 스트립의 작용은 각 모듈의 설명과 함께 후술하기로 한다.

또한 본 발명에 이용되는 변좌(10)에는 상기 국소 영역에서 변기 내 소변 배출 부위로 돌출 연장된 하우징(4)이 형성되어 있는데, 상기 하우징(4)은 후술할 이송 모듈의 이동 경로를 보장할 뿐만 아니라 기타 모듈들이 삽입될 수 있는 공간을 제공한다.

투입 모듈은 투입 롤러(21)와 투입 모터(22) 및 투입 감지 센서(23)로 이루어져 상기 국소 영역(3)에서 상기 스트립 투입구(11)가 구비된 변좌(10) 둘레 측에 위치하여, 사용자에 의해 스트립 투입구(11)로 투입되는 스트립(1)을 센싱하여 스트립(1)이 자동으로 후술할 이송 모듈의 캐리어(31) 내측까지 상기 투입 롤러(21) 사이의 투입 경로를 통해 삽입되도록 하는 것이다.

도면을 참조하여 상기 투입 모듈의 각 구성을 상세히 설명하면, 투입 롤러(21)는 제 1 롤링부(21a)와 샤프트(21b) 및 제 2 롤링부(21c)로 구성되되 한 쌍으로 이루어져 있는데, 양 투입 롤러(21)의 제 1 롤링부(21a)는 원판 형상이되 서로 맞닿아 있어 마치 톱니바퀴처럼 회전 운동을 하도록 구성되고, 그 직각 하방으로 각각 샤프트(21b)가 연장 형성되며, 상기 샤프트(21b)의 끝단에는 상기 제 1 롤링부(21a)와 같은 형상이되 제 1 롤링부(21a)보다 지름이 작은 제 2 롤링부(21c)가 구비되는바 양 제 2 롤링부(21c) 사이에는 스트립 투입구(11)로 삽입된 스트립(1)이 끼워질 수 있도록 구성된 투입 통로가 형성되어, 상기 투입 롤러(21)가 회전함에 따라 스트립(1)이 투입 통로를 통해 변좌 내측으로 인입될 수 있도록 한다.

투입 모터(22)는, 상기 투입 롤러(21)에 회전 구동력을 전달하는 것으로 한 쌍의 투입 롤러(21) 중 어느 하나에 내장되어 투입 롤러(21) 자체를 회전시키는 것이 가능하나 기계적으로 보다 안정적인 내구성을 보장하기 위해 도면에 도시된 바와 같이 별도로 구비되어 어느 하나의 제 1 롤링부(21a)와 맞닿도록 하여 투입 롤러(21)를 회전시키도록 하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 투입 모터(22)는 후술할 컨트롤러(100)에 의해 on/off 제어된다.

투입 감지 센서(23)는 국소 영역(3) 일 측에 형성되어 스트립 투입구(11)를 통해 삽입된 스트립(1)의 투입 여부를 센싱하는 것으로, 사용자에 의해 스트립(1)이 소정 깊이 삽입되면 이를 센싱하여 후술할 컨트롤러(100)에 투입 감지 신호를 전송하는 역할을 한다.

상술한 구성으로 이루어져 후술할 컨트롤러(100)에 의해 제어되는 투입 모듈의 작용을 간단히 설명하면, 사용자가 상기 스트립 투입구(11)로 스트립(1)을 일정 깊이 삽입하면 상기 투입 감지 센서(23)가 스트립(1)의 삽입 여부를 센싱하여 컨트롤러(100)에 투입 감지 신호를 전송하고, 이에 따라 컨트롤러(100)는 투입 모터(22)를 기 설정된 일정 회전수만큼 구동시켜 스트립(1)이 자동으로 변좌(10) 내부로 인입되어 후술할 캐리어(31)에 안착될 수 있도록 한다.

이송 모듈은, 캐리어(31)와 이송부를 포함하여 이루어져, 캐리어(31) 내부에 상기 스트립(1)을 안착시킨 상태에서 캐리어(31)를 하우징(4)을 통해 변기 내측(변기 내 물이 수용되는 부위)의 소변 배출 부위로 인출시키고 다시 인입시킴으로써 스트립(1)에 부착된 검출 패드(2)에 사용자의 소변이 채취될 수 있도록 하는 것이다.

이 때 상기 하우징(4)의 연장 끝단 측에는 상기 캐리어(31)가 인입 및 인출될 수 있도록 관통 형성된 캐리어 관통구(미도시)가 구비되어야 할 것이다.

도면을 참조하여 이송 모듈의 각 구성을 설명하면, 상기 캐리어(31)는 스트립 투입구(11)로 투입되어 상기 투입 모듈에 의해 인입된 스트립(1)을 수용할 수 있도록 상면에 길이 방향을 따라 하방으로 함입 형성된 수용 홈을 포함한 패널 형상으로 이루어져 상기 스트립(1)의 인입 방향과 같은 방향에 배치되되 변좌(10) 둘레 측에서 변기 내측 하방을 향하도록 길게 배치되어 있다.

특히 이 때 상기 캐리어(31)는 상기 투입 모듈의 투입 경로의 끝단, 즉 스트립 투입구(11)의 반대측 단과 일정 간격 이격되어 투입 모듈과의 사이에 이격 공간(25)을 형성하도록 하여 수평 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 캐리어(31)는 스트립(1) 전체를 수용하는 것이 아니라 스트립(1) 의 여백부(1b)는 수용하지 않도록 형성되어 상기 이격 공간(25) 내에 스트립(1)의 여백부(1b)의 일부 혹은 전체가 떠있는 형상으로 배치되도록 해야 할 것인바, 이는 후술할 배출 모듈에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

이러한 캐리어(31)는 변기 내측으로 인출되어 소변을 채취하고 다시 인입되는 방식으로 구동되어야 하는바, 변좌(10) 내부에는 상기 캐리어(31)가 직선 운동을 할 수 있도록 캐리어(31)의 바닥면과 대응되는 형상의 레일 등을 구비하여 상기 캐리어(31)의 이동이 원활히 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

또한 캐리어(31)는 직선 운동의 구동력을 제공받기 위해 바닥면, 즉 스트립(1)이 수용된 면의 대향면에 길이 방향으로 랙(31a)이 형성되어 있고, 상기 캐리어(31)의 변좌(10) 둘레 측단 부위에는 상기 캐리어(31)가 변좌(10) 내부에서 변기 내측 방향으로 인출될 때 완전히 인출되어 변좌(10)와 분리되지 않도록 하기 위해 스트립 관통구 주변 변좌(10)에 걸리도록 하는 스토퍼(31b)가 구비되어 있다.

상기 스토퍼(31b)는 도면에 도시된 바와 같이 'ㄱ'자 형상으로 이루어지도록 할 수 있을 것이나 그 형상은 특정한 것에 국한되지 않는다.

추가적으로 상기 캐리어(31)에는 캐리어(31)의 위치가 후술할 포토 인터럽트(34)에 의해 감지될 수 있도록 하기 위해 검출부(31c)가 구비될 수 있는데, 상기 검출부(31c)는 도면에 도시된 바와 같이 상기 이격 공간 측 단 부위 일 측면에서, 즉 상기 스토퍼(31b)의 하단 부위에서 캐리어(31) 외측으로 절곡 연장 형성되어 후술할 포토 인터럽트(34)의 발광 소자와 수광 소자 사이를 지나갈 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

구동부는 상기 캐리어(31)가 인입 및 인출될 수 있도록 구동력을 제공하는 것으로, 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 피니언(32), 이송 모터(33), 포토 인터럽트(34)를 포함하여 이루어진다.

상기 피니언(32)은 상기 캐리어(31)에 구비된 랙(31a)과 맞물려 후술할 이송 모터(33)의 회전력을 직선 운동으로 변환하기 위해 구비되는 것으로, 캐리어(31)의 바닥면에 구비된 랙(31a)과 맞물린 상태에서 이송 모터(33)에 의해 회전 가능하게 형성된다.

이송 모터(33)는 상기 피니언(32)에 회전력을 제공하는 것으로, 후술할 컨트롤러(100)에 의해 on/off 상태 내지 회전 방향(정방향/역방향)이 제어된다.

이 때 상기 이송 모터(33)와 상기 피니언(32) 사이에는 도면에 도시된 바와 같이 롤러 형의 매개체가 구비되도록 하여 내구성을 높이도록 하는 것이 가능하다.

포토 인터럽트(34)는 발광 소자와 수광 소자를 포함하되 일정 공간을 두고 발광소자와 수광 소자를 마주 향하게 형성된 것으로, 그 사이의 공간을 통과하는 물체를 검출하는 역할을 한다.

이러한 포토 인터럽트(34)는 변좌(10) 내부 일 측에서 발광소자와 수광소자 사이를 캐리어(31)의 검출부(31c)가 통과할 수 있도록 하되 상기 투입 모듈과 이격 공간을 보장한 위치에 고정 형성되도록 하여, 검출부(31c)가 검출되는지의 여부를 센싱해 후술할 컨트롤러(100)에 검출 신호를 전송함으로써 컨트롤러(100)가 캐리어(31)의 직선 운동을 특정 위치에서 제어할 수 있도록 함으로써 상기 캐리어가 상기 이격 공간 내부까지 인입되지 않도록 제어하여 후술할 배출 모듈에 의해 스트립이 변좌 외부로 배출되도록 하는 과정이 원활하도록 한다.

상술한 이송 모듈의 작용을 설명하면, 상기 투입 모듈에 의해 캐리어(31) 내부에 스트립(1)이 안착되면 컨트롤러(100)가 상기 이송 모터(33)를 정 방향으로 구동시켜 상기 캐리어(31)를 변기 내 소변 배출 부위로 인출시키고, 별도의 타이머 등에 의해 기 설정된 시간동안 인출 상태가 유지되어 사용자의 소변이 채취되고 나면 이송 모터(33)를 역방향으로 구동하여 다시 캐리어(31)를 변좌(10)의 국소 영역(3) 내부로 인입시키는데, 상기 검출부(31c)가 포토 인터럽트(34)에 검출되면 컨트롤러(100)에 신호를 보내 이송 모터(33)의 구동을 멈추도록 하여 캐리어(31)와 투입 모듈 사이의 이격 공간(25)이 보장되도록 한다.

이 때 캐리어(31)는 컨트롤러(100)에 의해 기 설정된 일정 회전수만큼 인출되도록 함으로써 변좌(10)과 분리되지 않도록 할 수 있고, 만약의 경우에도 스토퍼(31b)에 의해 변좌(10)으로부터의 분리가 방지된다.

또한 포토 인터럽트(34)에 의해 캐리어(31)가 일정 위치 이상 인입되지 않도록 함으로써 투입 모듈을 포함한 변좌(10) 내부에 손상이 가해지지 않도록 하여 본 발명에 따른 시스템을 보다 안정적으로 사용할 수 있도록 할 뿐만 아니라 이격 공간(25)에 스트립(1)의 여백부(1b)가 배치될 수 있도록 하여 후술할 배출 레버에 의해 스트립(1)의 이동 경로가 변경될 수 있도록 한다.

분석 모듈(40)은 LED 조명과 반사판, 컬러 센서 등으로 이루어져 상기 이송 모듈의 상부 일 측에 고정 형성되되 캐리어(31)의 상면, 즉 스트립(1)을 향하도록 배치되어 상기 이송 모듈에 의해 캐리어(31)가 국소 영역(3) 내부로 인입되는 동안 차례로 검출 패드(2)의 색 변화를 분석하는 역할을 한다.

이 때 상기 분석 모듈(40)은 복수 개의 검출 패드(2)를 한 번에 모두 분석할 수 있을 정도의 크기 및 개수로 이루어져 복수 개의 검출 패드(2)를 빠르게 분석하도록 하는 것이 가능하나, 이는 실질적으로 경제적인 면에서 실현하기 어렵다는 단점이 있다.

따라서 상기 분석 모듈(40)은 한 개의 검출 패드(2)만을 분석할 수 있도록 설치되어야 할 것인바, 이 경우 각각의 검출 패드(2)가 상기 분석 모듈(40)과 순차적으로 대응되도록 정확하게 배치해야 한다는 문제가 발생한다.

이를 위해 상기 분석 모듈(40)에는 분석 존이 형성되고 검출 패드 감지 센서(미도시)가 추가로 포함될 수 있다.

분석 존은 상기 컬러 센서에 분석되기 위해 검출 패드(2)가 위치되어야 하는 영역을 지정한 것으로, 임의의 공간을 뜻한다.

상기 검출 패드 감지 센서는 상기 분석 모듈(40)의 내부 일 측에 구비되되 상기 분석 존의 양 측 단 부위에 형성되어 상기 검출 패드(2)가 상기 컬러 센서에 의해 분석 가능한 분석 존에 포함되었는지 여부를 센싱하여 감지 신호를 생성하는 것으로, 상기 검출 패드 감지 센서는 검출 패드의 재질 및 색깔을 감지하는 방법 등으로 기능할 수 있다.

상기 검출 패드 감지 센서의 상세한 작용은 컨트롤러(100)와 함께 후술하기로 한다.

배출 모듈은, 기본적으로 배출 레버(51)와 경로 변경 모터(52), 배출 롤러(53)와 배출 모터(54)로 이루어져 상기 이송 모듈에 의해 상기 국소 영역(3) 내부로 인입되는 상기 스트립(1)을 상기 스트립 배출구를 통해 상기 투입 경로와는 별개의 배출 경로로 상기 변좌(10) 외부로 배출시키는 역할을 한다.

배출 레버(51)는, 투입 모듈과 캐리어(31) 사이의 이격 공간(25)의 상부에 구비되되 회전축(51a)과 연장부(51b)로 이루어지는데, 상기 회전축(51a)은 별도의 샤프트를 매개로 경로 변경 모터(52)와 연결되어 회동되고 상기 연장부(51b)는 상기 회전축에서 상기 샤프트와 수직하게 일 측으로 연장되어 후술할 경로 변경 모터(52)의 회전 구동력에 의해 회전축(51a)이 회동함으로써 상기 연장부(51b)가 상기 이격 공간(25) 하부로 하강 회동되도록 구성되어 있다.

이러한 배출 레버(51)는 평상시에는 상기 스트립(1)의 진로에 영향을 주지 않다가 일정 각도 회전하여 배출 레버(51)가 내려가면 상기 스트립(1)의 여백부(1b)를 이격 공간(25) 하방으로 압박하여 상기 스트립(1)이 후술할 배출 롤러(53) 사이에 끼워지도록 가이드함으로써 스트립(1)의 이동 경로를 변경시켜주는 역할을 한다. 이 때 상기 스트립(1)이 보다 안정적으로 후술할 배출 롤러(53) 사이에 끼워질 수 있도록 하기 위해 국소 영역(3) 내에는 배출 레버(51)가 내려간 경우 변경되는 스트립(1)의 이동 경로를 한정하는 공간이 마련되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기 경로 변경 모터(52)는, 상기 배출 레버(51)와 별도의 샤프트를 매개로 연결되어 상기 배출 레버(51)에 회전력을 제공하는 것으로 후술할 컨트롤러(100)에 의해 제어된다.

상기 배출 롤러(53)는 상기 이격 공간의 하부에 형성되되 양 롤러 사이에 스페이스(53a)가 구비되도록 이격 배치된 한 쌍의 롤러로 이루어져, 배출 모터(54)의 회전 구동력에 의해 양 롤러가 회전하면서 상기 하강 회동된 배출 레버(51)에 의해 압박되어 배출 경로로 가이드된 스트립(1)의 여백부가 스페이스(53a)에 끼워져 상기 스트립(1)이 변좌(10) 외부로 배출 이동되도록 배출 이동되도록 한다.

이러한 배출 롤러(53)는 도면에 도시된 바와 같이 하나 이상 구비되어 스트립(1)이 보다 안정적으로 이동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 배출 모터(54)는 상기 배출 롤러(53)에 회전 구동력을 제공하는 것으로, 컨트롤러(100)에 의해 제어된다.

세정 모듈은, 상기 소변 분석 장치의 구성들을 세척하기 위해 구비되는 것으로, 입수 노즐(61)과 입수 밸브, 에어 노즐(62), 에어 밸브 등으로 이루어져 있다.

입수 노즐(61)은 상술한 바와 같이 소변 분석 장치가 케이스에 의해 변좌(10) 내부에서 구획되는 경우, 상기 변좌(10)의 일 측에 형성될 수 있다. 이러한 입수 노즐(61)은 별도의 관과 연결되어 세척액을 보관하기 위해 외부에 별도로 구비된 임의의 탱크 등과 연결되어야 할 것이다.

입수 밸브는 상기 입수 노즐(61)을 통해 변좌(10), 혹은 소변 분석 장치의 케이스 내부로 세척액이 투입되는 것을 제어하기 위하여 상기 입수 노즐(61)의 내부에 형성되어 입수 노즐(61)을 개폐하도록 하는 것으로, 상기 입수 밸브는 컨트롤러(100)에 의해 제어된다.

에어 노즐(62)과 에어 밸브 역시 상기 입수 노즐(61) 및 입수 밸브와 같은 방식으로 이루어진다.

이러한 세정 모듈은 배출 모듈에 의해 스트립(1)이 외부로 배출되고 난 직후 작동되어 소변 분석 장치를 세척하고 건조시키도록 할 수 있는데, 유입된 세척액 및 건조 공기는 별도의 출수관 등에 의해 외부로 배출되도록 설계하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 컨트롤러의 구성 및 소변 분석 시스템을 이용해 소변을 분석하는 방법을 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하여 컨트롤러(100)를 설명하면, 컨트롤러(100)는 변좌(10) 내부 일 측에 구비되어 상기 스트립(1)이 상기 변좌(10) 내부로 투입되어 소변을 채취한 후 상기 검출 패드(2)를 분석하고 상기 스트립(1)을 배출 제어하는 역할을 하는 것으로, 스트립 삽입 모듈(110)과 소변 채취 모듈(120), 분석 판단 모듈(130), 배출 제어 모듈(140), 세정 제어 모듈(150)을 포함하여 이루어지고, 추가적으로 주기 세정 모듈(160), 위치 보정 제어 모듈(170) 및 오염 방지 모듈(180)을 포함할 수 있다.

상기 스트립 삽입 모듈(110)은 상기 투입 감지 센서(23)에서 전송되는 투입 감지 신호에 따라 투입 모터(22)를 제어하는 역할을 한다. 이 때 상기 투입 모터(22)는 스트립(1)이 캐리어(31)에 안착될 때까지의 인입 거리에 따라 실험적으로 파악된 기 설정된 회전수만큼만 작동되도록 제어되어야 할 것이다.

소변 채취 모듈(120)은 상기 스트립(1) 삽입 모듈(110)에 의해 상기 투입 모터(22)가 작동되고 난 직후 상기 이송 모터(33)를 정방향으로 일정 회전수만큼 작동시켜 상기 캐리어(31)를 변기 내 소변 배출 부위로 인출하는 캐리어 인출부(121)와, 캐리어(31)가 인출되고 타이머에 의해 기 설정된 일정 시간(사용자의 소변을 충분히 채취할 수 있는 시간)이 지난 후 이송 모터(33)를 역방향으로 일정 회전수만큼 작동시켜 캐리어(31)를 인입시키되, 포토 인터럽트(34)가 추가로 구비되는 경우에는 상기 포토 인터럽트(34)에서 검출 신호가 전송될 때까지 상기 캐리어(31)를 변좌(10) 내부로 인입시키는 캐리어 인입부(122)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 컨트롤러(100)는 오염 방지 모듈(180)을 추가로 포함할 수 있는데, 이는 외부 환경에 영향을 받지 않는 상태에서 상기 검출 패드(2)가 소변에 의해 충분히 반응될 수 있는 시간을 보장하기 위한 것으로, 상기 소변 채취 모듈(120)에 의해 캐리어(31)가 최초 인출되었다가 인입되면서 바로 검출 패드(2)가 분석되지 않고 최초 인출 후 캐리어(31)를 임시 인입 및 임시 인출시켜 각각의 검출 패드(2)가 임시 인출 후 인입되면서 차례로 분석 모듈(40)에 의해 분석되도록 하기 위한 것으로, 시간적으로 상기 캐리어 인출부(121)와 상기 캐리어 인입부(122) 사이에서 작동된다.

즉, 상기 변좌(10) 외부로 인출되어 상기 스트립(1)에 소변이 채취된 상태의 상기 캐리어(31)를 임시 인입시키되, 임시 인입된 동안 상기 배출 모듈 및 상기 분석 모듈(40)이 작동되지 않도록 제어하고, 타이머에 의해 기 설정된 시간, 즉 검출 패드(2)에 소변이 충분히 흡수될 수 있도록 기 설정된 시간(바람직하게는 1분) 후 다시 상기 캐리어를 임시 인출시켜 상기 캐리어 인입부(122)에 의해 인입되어 소변 분석 및 스트립(1) 배출을 수행하기 위한 직전 인출된 상태, 즉 웨이팅 상태로 세팅된다.

상기 캐리어(31)가 최초 인출된 후 분석 및 스트립(1) 배출을 위해 인입되기 전, 임시 인입 및 임시 인출 과정을 포함시키도록 함으로써 임시 인입되어 변좌(10) 내에 보관되는 동안 상기 검출 패드(2)에 소변이 충분히 흡수될 수 있도록 하는 것이다.

이에 의해 검출 패드(2)는 변기 내 소변 배출 부위에 수용된 물 등 외부 환경에 의한 영향을 받지 않는 변좌(10) 내부에서 일정 시간을 보장받음으로써 보다 정확한 소변 검사가 가능하게 되는 것이다.

분석 판단 모듈(130)은 상기 캐리어 인입부(122) 및 배출 제어 모듈(140)에 의해 스트립(1)이 인입 및 배출되는 과정에서 복수 개의 검출 패드(2)를 순차적으로 분석하여 해당 데이터를 저장하는 역할을 하는데, 이러한 분석 판단 모듈(130)은 상기 경로 변경 모터 감지 센서에서 구동 신호를 전송받는 경로 변경 모터 작동 파악부(131)와, 상기 경로 변경 모터 작동 파악부(131)에서 신호를 전송받아 신호 수신 여부에 따라 상기 분석 모듈(40)의 작동을 제어하는 분석 모듈 제어부(132)로 이루어져, 상기 경로 변경 모터(52)의 작동 신호를 전송받은 후, 즉 상기 배출 제어 모듈(140)이 작동되고 난 후 작동되도록 하여 소변이 채취 및 흡수된 상태의 검출 패드(2)만을 분석할 수 있도록 할 수 있다. 이를 위해 상기 배출 모듈에는 경로 변경 모터(52)의 구동 여부를 파악하여 신호를 생성하는 경로 변경 모터 감지 센서(미도시)가 전제적으로 구비되어야 할 것이다.

또한 이 때 저장된 분석 데이터는 별도로 구비된 디스플레이 장치 등에 전송되어 사용자가 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

배출 제어 모듈(140)은 캐리어 인입부(124))에 의해 캐리어(31)가 인입될 때 경로 변경 모터(52) 및 배출 모터(54)를 작동시켜 배출 레버(51)를 내림으로써 스트립(1)이 배출 롤러(53)에 끼워진 상태로 스트립 배출구(12)를 통해 변좌(10) 외부로 배출될 수 있도록 한다.

이 때 상기 캐리어 인입부(122)와 분석 판단 모듈(130) 및 배출 제어 모듈(140)은 서로 유기적으로 작동되어 캐리어(31) 인입과 검출 패드(2) 분석 및 스트립(1) 배출이 유기적으로 동시에 이루어질 수 있도록 하여야 할 것이다.

세정 제어 모듈(150)은 배출 제어 모듈(140)에 의해 스트립(1) 배출 과정이 모두 종료된 후 상기 세정 모듈을 제어하여 소변 분석 장치를 세척 및 건조시킨다.

또한 컨트롤러(100)에는 주기 세정 모듈(160)이 추가로 포함될 수 있는데, 이는 소변 분석 시스템을 장기간 사용하지 않을 경우 각 구성이 오염될 수 있어 추후 검사 시 정확한 결과를 얻을 수 없다는 단점을 극복하기 위하여 일정 주기마다, 예를 들어 이틀에 한번 꼴로 상기 세정 제어 모듈(150)을 작동시켜, 즉 상기 세정 제어 모듈(150)이 마지막으로 작동된 후 일정 시간이 경과하면 상기 세정 제어 모듈(150)이 작동되도록 제어하여 소변 분석 장치를 청결히 유지시킬 수 있도록 한다.

상술한 구성으로 이루어진 컨트롤러(100)의 작용을 시간 순에 따라 상세히 설명하면, 사용자가 스트립(1)을 삽입하면 상기 스트립(1) 삽입 모듈(110)에 의해 스트립(1)이 자동적으로 변좌(10) 내측으로 인입되어 상기 스트립(1)의 여백부(1b)를 제외한 부위가 캐리어(31)에 안착되고, 상기 투입 모듈의 작동이 끝나면 상기 소변 채취 모듈(120)에 의해 캐리어(31)가 캐리어 관통구를 통해 변기 내 소변 배출 부위, 즉 사용자 측으로 인출되어 소변을 채취하고, 오염 방지 모듈(180)에 의해 임시 인입된다. 그 후 검출 패드(2)가 소변에 의해 충분히 반응되면 오염 방지 모듈(180)에 의해 다시 캐리어(31)가 임시 인출되고, 상기 소변 채취 모듈(120)에 의해 최종 인입되는 과정을 거침과 동시에 배출 제어 모듈(140) 및 분석 판단 모듈(130)이 작동되어 캐리어(31)의 인입과 검출 패드(2) 분석 및 스트립(1)의 배출이 동시에 유기적으로 진행되게 된다.

이러한 과정을 모두 거친 후, 즉 스트립(1)의 배출까지 완료되면 세정 제어 모듈(150)에 의해 소변 분석 장치가 세척 및 건조됨으로써 모든 프로세스가 완료되고, 일정 주기마다 한번 씩 주기 세정 모듈(160)에 의해 소변 분석 장치가 세척 및 건조되어 평상시에도 위생적인 상태를 유지할 수 있는 것이다.

추가적으로 상기 컨트롤러(100)는 위치 보정 제어 모듈(170)을 포함할 수 있는데, 상기 위치 보정 제어 모듈(170)은 회전수 DB(171)와 배출 모터 미세 제어부(172)로 이루어져 있다.

먼저, 상기 회전수 DB(171)는 상기 검출 패드(2)의 길이를 저장한 검출 패드 길이 DB와 상기 검출 패드(2) 간의 간격을 저장한 거리 DB 및 상기 배출 롤러(53)의 직경을 저장한 직경 DB를 포함하되 상기 각 DB에 저장된 데이터를 바탕으로 상기 일 검출 패드(2)가 상기 분석 존에 포함된 위치를 기준으로 상기 타 검출 패드가 상기 분석 존에 포함될 수 있도록 상기 배출 모터(54)의 회전수를 계산하여 저장한 것으로, 다시 말해 일 검출 패드(2)가 분석 존에서 분석 모듈(40)에 의해 분석이 완료되고 난 후 다음 검출 패드(2)가 분석 존에 포함되도록 하기 위해 상기 배출 모터(54)가 작동해야 할 회전수를 분석한 데이터이다.

배출 모터 미세 제어부(172)는 상기 감지 신호 전송 여부에 따라 분석 존에 상기 검출 패드(2)가 포함될 수 있도록 상기 배출 모터(54)를 미세 제어하는 것으로, 상기 감지 신호를 전송받으면 일정 시간 배출 모터 작동을 정지시킨 후 상기 회전수 DB(171)의 회전수 정보 및 상기 감지 신호 전송 여부에 따라 상기 배출 모터(54)의 회전을 제어함으로써 상기 스트립을 미세 보정한다.

다시 말해, 상기 감지 신호를 전송받으면 일정 시간 배출 모터(54) 작동을 정지시킨 후 상기 회전수 DB(171)의 회전수 정보에 따라 상기 배출 모터(54)를 작동시킨 후 상기 감지 신호가 다시 전송될 때까지 상기 배출 모터(54)의 회전을 차등 제어함으로써 상기 스트립(1)의 이동을 미세 조정하는 것이다.

더 상세히 설명하면, 상기 캐리어 인입부(122)에 의해 캐리어(31)가 인입된 후 여백부(1b)와 가장 가까운 곳에 부착된 검출 패드(2)가 가장 먼저 분석 존에 포함되어 검출 패드 감지 센서에 센싱됨으로써 감지 신호가 상기 배출 모터 미세 제어부(172)에 전송되면, 타이머에 의해 상기 분석 모듈(40)이 해당 검출 패드(2)를 분석할 수 있도록 기 설정된 시간만큼 배출 모터의 작동을 정지시킨다.

그 후 상기 검출 패드(2)가 분석 존 내에 포함된 위치를 기준으로 상기 검출 패드(2)의 길이와 패드 간의 간격 및 배출 롤러의 직경 등의 파라미터에 따라 계산되어 저장된 회전수를 회전수 DB(171)에서 전송받아 배출 모터(54)를 제어하되, 미세한 오차가 발생할 경우를 대비하여 상기 감지 신호가 전송되지 않으면 상기 배출 모터(54)의 회전 방향 및 회전수를 검출 패드(2)가 분석 존 내에 포함되어 감지 신호가 전송될 때까지 차등 조절함으로써 검출 패드(2)의 위치를 미세하게 보정하는 것이다.

상기 위치 보정 제어 모듈(170)이 추가로 포함됨으로써 분석 모듈(40)의 분석 존 내에 상기 검출 패드(2)가 보다 정확하게 위치될 수 있도록 함으로써 검출 패드(2)를 더욱 정밀하게 분석할 수 있어 정확한 소변 분석 데이터를 얻어낼 수 있다.

도 6의 순서도 및 상기 컨트롤러의 작용 예를 참조하여 본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템을 이용한 소변 분석 방법을 순차적으로 보다 상세히 설명하면, 사용자에 의해 투입된 스트립을 센싱하여 스트립을 변좌 내부로 인입시켜 스트립의 패드부를 캐리어에 안착시키는 제 1 단계, 슬라이딩 구동 방식으로 캐리어가 변기 내 소변 배출 부위로 인출되어 소변을 채취하는 제 2 단계, 경로 변경 모터를 작동시켜 상기 배출 레버를 이격 공간 하부로 회동시키는 제 3 단계, 소변이 채취된 스트립이 수용된 캐리어를 변좌 내부로 인입시킴과 동시에 배출 모터를 작동시켜 배출 롤러에 스트립을 삽입하는 제 4 단계, 배출 모터 및 배출 롤러를 이용해 스트립을 변좌 외부 측으로 이동시키면서 분석 모듈을 작동시켜 복수 개의 검출 패드를 순차적으로 분석하는 제 5 단계, 변좌 내부를 세정하는 제 6 단계로 설명할 수 있다.

또한 상기 오염 방지 모듈이 추가로 포함됨으로써, 상기 제 2 단계와 제 3 단계 사이에는 소변이 채취된 스트립을 수용한 캐리어를 변좌 내부로 임시 인입시키고 인입된 상태를 일정 시간 유지시킴으로써 검출 패드가 변좌 주변의 이물질에 영향을 받지 않는 상태에서 소변을 흡수할 수 있도록 하는 캐리어 임시 인입 단계; 검출 패드의 흡수가 완료된 스트립을 수용한 캐리어를 변기 내 소변 배출 부위로 임시 인출시켜 캐리어를 소변 분석 및 스트립 배출을 위한 대기 상태로 세팅시키는 세팅 단계;가 추가로 포함되도록 할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 변좌 내장식 소변 분석 시스템의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

1: 스트립 1a: 패드부
1b: 여백부 2: 검출 패드
3: 국소 영역 4: 하우징
10: 변좌 11: 스트립 투입구
12: 스트립 배출구 21: 투입 롤러
21a: 제 1 롤링부 21b: 샤프트
21c: 제 2 롤링부 22: 투입 모터
23: 투입 감지 센서 25: 이격 공간
31: 캐리어 31a: 랙
31b: 스토퍼 31c: 검출부
32: 피니언 33: 이송 모터
34: 포토 인터럽트 40: 분석 모듈
51: 배출 레버 51a: 연장부
51b: 회전축 52: 경로 변경 모터
53: 배출 롤러 53a: 스페이스
54: 배출 모터 61: 입수 노즐
62: 에어 노즐 100: 컨트롤러
110: 스트립 삽입 모듈 120: 소변 채취 모듈
121: 캐리어 인출부 122: 캐리어 인입부
130: 분석 판단 모듈 140: 배출 제어 모듈
150: 세정 제어 모듈 160: 주기 세정 모듈
170: 위치 보정 제어 모듈 171: 회전수 DB
172: 배출 모터 미세 제어부 180: 오염 방지 모듈

Claims (8)

1. 변좌에서 착석자의 양 다리 사이 측 국소 영역에 형성된 변좌 내장식 소변 분석 시스템으로서,
   상기 변좌의 국소 영역에서 변기 내 소변 배출 부위로 돌출 연장된 하우징;
   스트립의 투입 여부를 센싱하여 상기 스트립을 투입 경로를 통해 상기 변좌 내부로 인입시키는 투입 모듈;
   상기 투입 모듈에 의해 상기 변좌 내부로 인입된 상기 스트립의 일부를 수용하기 위해 상면 일 측에서 길이 방향을 따라 함입 형성된 수용 홈을 포함한 캐리어와, 상기 캐리어가 상기 변좌 내부에서 소변 배출 부위 방향으로 돌출 형성된 하우징을 외부로 인출되어 소변을 채취한 후 상기 변좌 내부로 인입되도록 상기 캐리어에 슬라이딩 구동력을 제공하는 이송부로 이루어진 이송 모듈;
   상기 스트립에 부착된 검출 패드의 색 변화를 분석하는 컬러 센서를 포함한 분석 모듈;
   상기 투입 모듈의 하측에 내장 형성되어 상기 스트립을 상기 투입 경로와 별개의 배출 경로를 통해 상기 변좌 외부로 배출시키는 배출 모듈;
   상기 변좌 내부를 세척하고 건조시키는 세정 모듈;
   상기 스트립이 상기 변좌 내부로 투입되어 소변을 채취한 후 상기 스트립을 인입시키며 상기 검출 패드를 분석하고 상기 스트립을 배출 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 변좌 내장식 소변 분석 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 스트립은,
   복수 개의 검출 패드가 부착된 패드부와 상기 검출 패드가 부착되지 않은 여백부를 포함하여 형성되고,
   상기 캐리어는,
   상기 투입 모듈에서 상기 투입 경로의 끝단과 이격 공간을 사이에 두고 수평 형성되되 상기 스트립의 패드부만을 수용하며,
   상기 여백부는,
   소변이 채취된 상태의 상기 스트립이 상기 이송 모듈에 의해 인입되었을 시 상기 이격 공간 내에 위치되는 것을 특징으로 하는, 변좌 내장식 소변 분석 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 배출 모듈은,
   상기 이격 공간의 상부에 형성되되 샤프트를 매개로 경로 변경 모터와 연결되어 회동하는 회전축과, 상기 회전축에서 상기 샤프트와 수직하게 일 측으로 연장된 연장부로 이루어져, 상기 회전축이 회동함으로써 상기 연장부가 상기 이격 공간 하부를 향해 하강 회동되는 배출 레버와,
   상기 이격 공간의 하부에 구비되되 사이에 스페이스가 형성되도록 이격 배치된 한 쌍의 롤러로 이루어져 배출 모터의 회전 구동력에 의해 양 롤러가 회전하면서 하강 회동된 상기 배출 레버에 의해 상기 배출 경로로 가이드된 상기 스트립의 여백부가 상기 스페이스에 삽입되어 상기 스트립이 변좌 외부 측으로 배출 이동되도록 하는 배출 롤러로 이루어져,
   상기 배출 레버가 상기 여백부를 상기 스페이스 측으로 가이드함에 따라 상기 스트립이 상기 투입 경로와 다른 상기 배출 경로를 통해 상기 변좌 외부로 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는, 변좌 내장식 소변 분석 시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 변좌 외부로 인출되어 상기 스트립에 소변이 채취된 상태의 상기 캐리어를 임시 인입시키되 상기 배출 모듈 및 상기 분석 모듈이 작동되지 않도록 제어하고 타이머에 의해 기 설정된 시간 후 다시 상기 캐리어를 임시 인출시키는 오염 방지 모듈을 포함하여,
   상기 캐리어가 상기 변좌 내부에 인입된 상태에서 상기 검출 패드에 소변이 흡수되도록 하여 상기 검출 패드에 변기 내 물이 튀어 채취된 소변이 희석되지 않도록 함과 동시에 상기 배출 모듈 및 상기 분석 모듈의 작동을 위해 상기 캐리어를 웨이팅 상태로 세팅하는 것을 특징으로 하는, 변좌 내장식 소변 분석 시스템.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 분석 모듈은,
   상기 컬러 센서에 의해 분석되기 위해 상기 검출 패드가 위치되어야 하는 영역인 분석 존과,
   상기 분석 존의 양 측단 부위에 형성되어 상기 검출 패드가 상기 분석 존에 포함되었는지 여부를 센싱해 감지 신호를 생성하는 검출 패드 감지 센서를 추가로 포함하고,
   상기 컨트롤러는,
   상기 검출 패드의 길이를 저장한 검출 패드 길이 DB와 상기 검출 패드 간의 간격을 저장한 거리 DB 및 상기 배출 롤러의 직경을 저장한 직경 DB를 포함하되 상기 각 DB에 저장된 데이터를 바탕으로 상기 일 검출 패드가 상기 분석 존에 포함된 위치를 기준으로 상기 타 검출 패드가 상기 분석 존에 포함될 수 있도록 상기 배출 모터의 회전수를 계산하여 저장한 회전수 DB와,
   상기 감지 신호를 전송받으면 일정 시간 배출 모터 작동을 정지시킨 후 상기 회전수 DB의 회전수 정보에 따라 상기 배출 모터를 작동시킨 후 상기 감지 신호가 다시 전송될 때까지 상기 배출 모터의 회전을 차등 제어함으로써 상기 스트립의 이동을 미세 조정하는 배출 모터 미세 제어부로 이루어진 위치 보정 제어 모듈을 추가로 포함하여,
   상기 분석 존을 기준으로 상기 각 검출 패드의 위치를 미세하게 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는, 변좌 내장식 소변 분석 시스템.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는,
   상기 세정 제어 모듈이 작동된 후 주기적으로 상기 세정 제어 모듈이 작동되도록 제어하는 주기 세정 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 변좌 내장식 소변 분석 시스템.
7. 변좌 내장식 소변 분석 시스템을 이용하여 소변을 분석하는 방법으로서,
   사용자에 의해 투입된 스트립을 센싱하여 스트립을 변좌 내부로 인입시켜 스트립의 패드부를 캐리어에 안착시키는 제 1 단계;
   슬라이딩 구동 방식으로 캐리어가 변기 내 소변 배출 부위로 인출되어 소변을 채취 하는 제 2 단계;
   경로 변경 모터를 작동시켜 상기 배출 레버를 이격 공간 하부로 회동시키는 제 3 단계;
   소변이 채취된 스트립이 수용된 캐리어를 변좌 내부으로 인입시킴과 동시에 배출 모터를 작동시켜 배출 롤러에 스트립을 삽입하는 제 4 단계;
   배출 모터 및 배출 롤러를 이용해 스트립을 변좌 외부 측으로 이동시키면서 분석 모듈을 작동시켜 복수 개의 검출 패드를 순차적으로 분석하는 제 5 단계;
   변좌 내부를 세정하는 제 6 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는, 소변 분석 시스템을 이용한 소변 분석 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 2 단계와 제 3 단계 사이에는,
   소변이 채취된 스트립을 수용한 캐리어를 변좌 내부로 임시 인입시키고 인입된 상태를 일정 시간 유지시킴으로써 검출 패드가 변좌 주변의 이물질에 영향을 받지 않는 상태에서 소변을 흡수할 수 있도록 하는 캐리어 임시 인입 단계;
   검출 패드의 흡수가 완료된 스트립을 수용한 캐리어를 변기 내 소변 배출 부위로 임시 인출시켜 캐리어를 소변 분석 및 스트립 배출을 위한 웨이팅 상태로 세팅시키는 세팅 단계;가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는, 소변 분석 시스템을 이용한 소변 분석 방법.

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